Évezredek óta a csillagászok azt figyelték, ahogy az üstökösök a Föld közelében utaznak, és megvilágítják az éjszakai eget. Idővel ezek a megfigyelések számos paradoxonhoz vezettek. Például honnan jöttek ezek az üstökösök? Ha pedig felületi anyaguk elpárolog, amikor közelednek a Naphoz (így képezik híres glóriáikat), akkor távolabb kell kialakulniuk, ahol egész életük során ott léteztek volna.

Idővel ezek a megfigyelések vezettek annak az elméletnek, miszerint a Napon és a bolygókon túl messze van egy nagy jeges anyag- és kőfelhő, ahonnan ezen üstökösök többsége származik. Ennek a felhőnek, amelyet Oort-felhőnek neveznek (fő elméleti alapítója után), ez a lét még nem bizonyított. De a sok rövid és hosszú periódusú üstökösből, amelyekről azt hiszik, hogy onnan származnak, a csillagászok nagyon sokat megtudtak ennek felépítéséről és összetételéről.

Definíció:

Az Oort felhő egy túlnyomórészt jeges bolygófélék elméleti gömbfelhője, amelyről úgy gondolják, hogy a Nap körül akár 100 000 AU (2 ly) távolságra is körülveszi. Ez a csillagközi térbe helyezi, túl a Nap helioszféráján, ahol meghatározza a kozmológiai határt a Naprendszer és a Nap gravitációs dominanciájának régiója között.

Mint a Kuiper-öv és a Szétszórt korong, az Oort Felhő a transz-Neptun-i objektumok tározója, bár több mint ezerszer távolabb van a Napunktól, mint ez a másik kettő. A jeges végtelen ember felhőjének ötletét először 1932-ben Ernst Öpik észt csillagász javasolta, aki feltételezte, hogy a hosszú időtartamú üstökösök a Naprendszer legkülső szélén keringő felhőben keletkeztek.

1950-ben, a koncepciót Jan Oort feltámasztotta, aki önállóan feltételezte a létezését, hogy megmagyarázza a hosszú távú üstökösök viselkedését. Bár közvetlen megfigyeléssel még nem bizonyították, az Oort felhő létezése széles körben elfogadott a tudományos közösségben.

Felépítés és összetétel:

A külső Oort-felhőben billiónyi tárgy lehet nagyobb, mint 1 km (0,62 mérföld), és milliárdok, amelyek átmérője 20 kilométer (12 mérföld). Teljes tömege nem ismert, de – feltételezve, hogy Halley üstöke a külső Oort-felhő objektumainak tipikus ábrázolása – durván 3 × 1025 kilogramm (6,6 × 1025 font) vagy öt Föld együttes tömege van.

A múltbeli üstökösök elemzése alapján az Oort Cloud-objektumok döntő többségét jeges illékony anyagok alkotják – például víz, metán, etán, szén-monoxid, hidrogén-cianid és ammónia. Az aszteroidák megjelenése, amelyekről úgy gondolják, hogy az Oort felhőből származnak, szintén elméleti kutatásokat indítottak el, amelyek azt sugallják, hogy a populáció 1-2% aszteroidából áll. a hosszú periódusú üstökösök méreteloszlásának ismerete alacsonyabb becslésekhez vezetett. A belső Oort-felhő tömegét eközben még nem kellett jellemezni. A Kuiper-öv és az Oort-felhő tartalmát transz-neptuniai objektumoknak (TNO) nevezik, mivel mindkét régió objektumai olyan pályákkal rendelkeznek, amelyek távolabb vannak a Naptól, mint a Neptunusz pályája.

Eredet:

Úgy gondolják, hogy az Oort felhő az eredeti protoplanetáris lemez maradványa, amely körülbelül 4,6 milliárd évvel ezelőtt keletkezett a Nap körül. A legszélesebb körben elfogadott hipotézis az, hogy az Oort-felhő tárgyai kezdetben sokkal közelebb olvadtak a Naphoz ugyanazon folyamat részeként, amely a bolygókat és a kisebb bolygókat alkotta, de a gravitációs kölcsönhatás olyan fiatal gázóriásokkal, mint a Jupiter, rendkívül hosszú elliptikus vagy parabolikus pályák.

A NASA legújabb kutatásai szerint sok Oort felhőobjektum a Nap és testvércsillagai közötti anyagcsere eredménye, amikor kialakultak és eltávolodtak egymástól. Azt is javasolják, hogy az Oort felhőobjektumok sok – valószínűleg többsége – nem a Nap közelében alakultak ki.

Alessandro Morbidelli, az Observatoire de la Cote d’Azur munkatársa szimulációkat végzett a az Oort felhő a Naprendszer kezdeteitől napjainkig. Ezek a szimulációk azt mutatják, hogy a gravitációs kölcsönhatás a közeli csillagokkal és a galaktikus árapályokkal módosította az üstököspályákat, hogy körkörösebbé váljanak. Ez magyarázatként szolgál arra, hogy a külső Oort-felhő miért csaknem gömb alakú, míg a Naphoz erősebben kötődő Hills-felhő nem nyert gömb alakú.

A legújabb tanulmányok kimutatták, hogy az Oort felhő kialakulása nagyjából kompatibilis azzal a hipotézissel, hogy a Naprendszer 200–400 csillag beágyazott halmazának részeként alakult ki. Ezek a korai csillagok valószínűleg szerepet játszottak a felhő kialakulásában, mivel a klaszteren belüli csillag közeli átjárások száma jóval nagyobb volt, mint manapság, ami sokkal gyakoribb zavarokhoz vezetett.

Üstökösök:

Úgy gondolják, hogy az üstökösöknek két kiindulási pontja van a Naprendszeren belül. Végtelenül kevésnek indulnak az Oort-felhőben, majd üstökössé válnak, amikor az elhaladó csillagok néhányukat kidobják pályájukról, hosszú távú pályára küldve, amely a belső naprendszerbe és újra kijutja őket.

A rövid periódusú üstökösök pályája akár kétszáz évig is tart, míg a hosszú periódusú üstökösök pályája évezredekig tarthat. Míg úgy vélik, hogy a rövidperiódusú üstökösök vagy a Kuiper-övből, vagy a szétszórt korongból kerültek elő, elfogadott hipotézis szerint a hosszú periódusú üstökösök az Oort-felhőből származnak. Van azonban néhány kivétel ez alól a szabály alól.

Például a rövid időtartamú üstökösnek két fő változata van: a Jupiter-család üstökösök és a Halley-család üstökösök. A prototípusukról (Halley-üstökös) elnevezett Halley-család üstökösök szokatlanok abban az értelemben, hogy bár rövidek az időszakuk, vélhetően az Oort-felhőből származnak. Pályájuk alapján azt javasoljuk, hogy valamikor hosszú periódusú üstökösök voltak, amelyeket egy gázóriás gravitációja fogott el és küldtek a belső Naprendszerbe.

Feltárás:

Mivel az Oort felhő sokkal messzebb van, mint a Kuiper Belt, a régió felderítetlen maradt és nagyrészt dokumentálatlan volt. Az űrszondáknak még el kell érniük az Oort felhő területét, és a Voyager 1 – amely a Naprendszerből jelenleg kilépő bolygóközi űrszonda közül a leggyorsabb és a legtávolabb van – valószínűleg nem ad erről információt.

jelenlegi sebessége, a Voyager 1 körülbelül 300 év múlva éri el az Oort felhőt, és körülbelül 30 000 évbe telik átjutni rajta. 2025 körül azonban a szonda radioizotóp termoelektromos generátorai már nem szolgáltatnak elegendő energiát tudományos eszközei működtetéséhez. A Naprendszerből jelenleg megszökő másik négy szonda – a Voyager 2, a Pioneer 10 és 11, valamint a New Horizons – szintén nem működik, amikor elérik az Oort felhőjét.

az Oort felhő számos nehézséggel jár, amelyek többsége abból adódik, hogy hihetetlenül távol esik a Földtől. Mire egy robotszonda valóban elérheti és komolyan megkezdheti a terület felfedezését, évszázadok teltek el a Földön. Nemcsak azok, akik eleve kiküldték, már régen halottak lennének, de az emberiség valószínűleg időközben sokkal kifinomultabb szondákat vagy akár emberies mesterségeket is feltalált.

Ennek ellenére a tanulmányok lehetnek (és ) az általuk rendszeresen kiköpött üstökösök vizsgálatával végzik, és a nagy hatótávolságú megfigyelőközpontok valószínűleg érdekes felfedezéseket fognak tenni az elkövetkező években az űr ezen régiójából. Ez egy nagy felhő. Ki tudja, mit találhatunk ott leselkedni?

Sok érdekes cikkünk van az Oort Felhőről és a Naprendszerről a mai világegyetem számára. Íme egy cikk arról, hogy mekkora a Naprendszer, és egy a Naprendszer átmérőjéről. És itt van minden, amit tudnia kell Halley üstököséről és a Plútón túlról.

Érdemes megnéznie ezt a cikket is a NASA-tól az Oort Cloud-on és egyet a Michigani Egyetemen. az üstökösök eredetéről.

Ne felejtsen el megnézni az Astronomy Cast podcastját. 64. rész: A Plútó és a jeges külső naprendszer, valamint a 292. rész: Az Oort felhő.